Luận văn: Nghiên cứu và tính toán phần điện cho nhà máy nhiệt điện Uông Bí 2 công suất 300MW

Chia sẻ: Nguyen Thi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:76

Thêm vào BST

Báo xấu

146
lượt xem 26
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong sự nghiệp công nghiệp hóa- hiện đại hóa đất nước, Điện lực giữ vai trò đặc biệt quan trọng. Vì điện năng là nguồn năng lượng được sử dụng rộng rãi nhất trong các ngành kinh tế quốc dân. Năng lượng được sử dụng trong các lĩnh vực như: giao thông, nông nghiệp, công nghiệp và sinh hoạt. Từ dạng năng lượng sơ cấp có thể qua các công nghệ năng lượng khác nhau để đạt tới các dạng năng lượng hữu ích khác nhau. ...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn: Nghiên cứu và tính toán phần điện cho nhà máy nhiệt điện Uông Bí 2 công suất 300MW

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG…………….. Luận văn Nghiên cứu và tính toán phần điện cho nhà máy nhiệt điện Uông Bí 2 công suất 300MW
LỜI NÓI ĐẦU Trong sự nghiệp công nghiệp hóa- hiện đại hóa đất nước, Điện lực giữ vai trò đặc biệt quan trọng. Vì điện năng là nguồn năng lượng được sử dụng rộng rãi nhất trong các ngành kinh tế quốc dân. Năng lượng được sử dụng trong các lĩnh vực như: giao thông, nông nghiệp, công nghiệp và sinh hoạt. Từ dạng năng lượng sơ cấp có thể qua các công nghệ năng lượng khác nhau để đạt tới các dạng năng lượng hữu ích khác nhau. Nhà máy điện có nhiệm vụ biến đổi năng lượng sơ cấp như: than, dầu khí, thủy năng…thành điện và nhiệt năng. Vì vậy nhà máy điện là một khâu quan trọng trong hệ thống điện. Hiện nay nền kinh tế nước ta có những bước phát triển vượt bậc để hội nhập với khu vực và thế giới thiết kế và mở rộng nhà máy điện là một vấn đề tất yếu. Thiết kế phần điện cho nhà máy điện là một khâu quan trọng đòi hỏi người thiết kế phải am hiểu về thiết bị và phương thức vận hành nhà mày điện. Đối với sinh viên ngành điện, việc am hiểu về thiết kế phần điện nhà máy điện là một vấn đề cần thiết giúp cho sinh viên củng cố thêm được nhiều kiến thức để đóng góp cho công nghiệp hóa – hiện đại hóa đất nước. Sau 4 năm học tập tại trường, đến nay em đã hoàn thành chương trình học của mình và được giao đề tài: “ Nghiên cứu và tính toán phần điện cho nhà máy nhiệt điện Uông Bí 2 công suất 300MW ” do cô giáo Thạc sỹ Đỗ Thị Hồng Lý hướng dẫn. Bản đồ án đƣợc chia thành các phần nhƣ sau: Chương 1: Khái niệm chung về nhà máy điện. Chương 2: Tính toán phụ tải và cân bằng công suất. Chương 3: Sơ đồ nối điện và lựa chọn các phần tử trong sơ đồ. Chương 4: Thiết kế và lựa chọn các thiết bị trong phần tự dùng của nhà máy 1
Việc làm đề tài cũng như việc tìm hiểu nhà máy đã giúp em có được nhiều kiến thức về thực tế và bổ sung thêm những kiến thức đã học trong nhà trường. Tuy nhiên do thời gian có hạn, kiến thức chưa sâu, kinh nghiệm thực tế và tài liệu tham khảo còn thiếu nên không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô và các bạn để bản đồ án của em được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn! 2
CHƢƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN UÔNG BÍ 1.1 QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN Tên gọi bằng tiếng Việt: CÔNG TY TNHH 1TV NHIỆT ĐIỆN UÔNG BÍ. Tên gọi bằng tiếng Anh: UONGBI THERMAL POWER COMPANY LIMITER. Tên viết tắt: EVNTPC UONG BI (UPC) Địa chỉ: Phường Quang Trung – Thành phố Uông Bí, tỉnh Quảng Ninh. Điện thoại: 033 3854284 ; FAX: 033 3854181 Email: Uongbi_ nmd @ evn.com.vn Giấy chứng nhận đăng ký kinh doanh số: 5700548601 cấp ngày 02 tháng 11 năm 2010 do Sở Kế họach và Đầu tư tỉnh Quảng Ninh cấp. Tài khoản số: 102010000225115 Ngân hàng CP Công thương Uông Bí. Diện tích đất đang quản lý: 407.665,8 m2 Diện tích đất đang sử dụng trong kinh doanh: 391.950,3 m2 Công ty Nhiệt điện Uông Bí là doanh nghiệp nhà nước, do nhà nước đầu tư vốn thành lập. Công ty là đơn vị trực thuộc Tổng công ty Điện Lực Việt Nam, có tư cách pháp nhân trong phạm vi Tổng công ty uỷ quyền . Ngày 19 tháng 5 năm 1961, Thủ tướng Phạm Văn Đồng thay mặt Trung ương Đảng và Chính phủ Việt Nam đã về thăm và bổ nhát cuốc đầu tiên khởi công xây dựng Nhà máy Nhiệt điện Uông Bí. Đây là đứa con đầu lòng của ngành Điện Việt Nam được đặt trên vùng Đông bắc của Tổ Quốc, vì vậy nguồn điện phát ra có ý nghĩa rất quan trọng cho nền công nghiệp nước ta, phục vụ trực tiếp cho khu mỏ và nền kinh tế quốc dân . 3
Nhà máy nhiệt điện Uông bí (nay là Công ty nhiệt điện Uông bí) là Nhà máy phát điện do Liên xô (trước đây) giúp đỡ xây dựng. Giai đoạn 1 gồm 4 lò, 4 máy trung áp với công suất tổng cộng 48 MW, đến cuối năm 1963 tổ máy số 1 được đưa vào vận hành. Các tổ máy tiếp theo được lần lượt thi công xây lắp và đưa vào vận hành để cung cấp điện cho nhu cầu phát triển kinh tế-xã hội và quốc phòng. Từ năm 1973, hai tổ máy cao áp 55 MW lần lượt được thiết kế, thi công xây lắp và đưa vào vận hành, nâng tổng công suất toàn Công ty lên 153 MW. Trong những năm kháng chiến chống Mỹ cứu nước Công ty đã bị đế quốc Mỹ ném bom nhiều lần làm hư hỏng nhiều máy móc thiết bị trong dây truyền sản xuất. Sau chiến tranh Công ty vừa sản xuất vừa củng cố các thiết bị do chiến tranh làm hư hỏng, vừa mở rộng sản xuất. Dây chuyền công nghệ sản xuất của Công ty có đặc tính kỹ thuật cao, phức tạp, hoạt động 24/24h . Máy móc thiết bị lớn và đồ sộ nhưng hầu như đã khấu hao hết. Do đó, nhiệm vụ chủ yếu của Công ty hiện nay là sản xuất điện năng cung cấp cho hệ thống điện quốc gia, đồng thời phấn đấu hoàn thành kế hoạch sửa chữa lớn máy móc thiết bị. Ngoài ra Công ty còn sản xuất kinh doanh phụ một số mặt hàng như chế biến, kinh doanh than, sản xuất cột điện và các sản phẩm bằng bê tông ly tâm, sản xuất bi thép, kinh doanh dịch vụ ăn uống, nhà hàng... Đến nay Công ty còn 4 lò 2 máy với tổng công suất 110 MW, tổng số cán bộ công nhân viên là 1.747 người làm nhiệm vụ phát công suất cho lưới điện khu vực Đông - Bắc của Tổ quốc. Công ty nhiệt điện Uông Bí được Đảng, Nhà nước mà trực tiếp là Bộ công nghiệp và Tổng công ty điện lực Việt nam thường xuyên quan tâm chỉ đạo, tạo điều kiện cho Công ty nhiệt điện Uông bí phấn đấu hoàn thành tốt nhiệm vụ chính trị, góp phần vào sứ mệnh chung của ngành then chốt số một phải đi trước một bước trong sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước. Phát huy truyền thống và những thành tích đã đạt được, tập thể CBCNV Công ty luôn luôn cố gắng nhằm phấn đấu vượt qua mọi khó khăn thử thách, phát huy mọi nguồn lực sẵn có của mình để giữ và đưa Công ty ngày càng phát 4
triển đi lên về mọi phương diện. Ngày 10 tháng 10 năm 2000 Thủ tướng Chính phủ đã ký Quyết định số: 994/QĐ - TTG phê duyệt đầu tư xây dựng Nhà máy nhiệt điện Uông bí mở rộng với 1 tổ máy có công suất 300MW và đang xây dựng Nhà máy 330 MW số 2 có công suất 300 MW do Trung Quốc làm chủ đầu tư. Và theo kế hoạch vào tháng 3/2011 sẽ đốt và hiệu chỉnh dẫn tới bàn giao.Tuy nhiên đến tận tháng 3/2012 nhà máy số 2 do Trung Quốc làm chủ đầu tư mới được đưa vào chạy tin cậy và cố gắng trong năm 2012 này sẽ bàn giao công nghệ lại cho phía nhà máy. Với vai trò, vị trí chủ lực của hệ thống điện Việt Nam trong suốt thời gian dài đầy khó khăn, thử thách trước, trong và sau chiến tranh. Công ty nhiệt điện Uông bí đã làm tròn nhiệm vụ cung cấp điện cho Tổ quốc phục vụ các nhu cầu phát triển kinh tế-xã hội và quốc phòng. Trong 45 năm qua, Công ty nhiệt điện Uông bí đã lập được nhiều thành tích đặc biệt xuất sắc trong sản xuất và bảo vệ sản xuất. Vì vậy, tập thể Cán bộ công nhân viên Công ty đã vinh dự được Nhà nước 2 lần phong tặng danh hiệu Anh hùng lao động (1973), Anh hùng lực lượng vũ trang nhân dân (1998), được tặng thưởng Huân chương Độc lập hạng nhì, nhiều Huân chương lao động, Huân chương kháng chiến và các phần thưởng cao quý khác. Hiện nay Công ty phát điện với tổng công suất 410 MW và trong năm 2012 Công ty cố gắng hoàn thiện để đưa Nhà máy 330 MW số 2 đi vào hoạt động, phục vụ điện cho khu vực Đông-Bắc của Tổ quốc và Công ty không ngừng đào tạo cán bộ công nhân viên đi học nâng cao chuyên môn nghiệp vụ để kịp thời đáp ứng, nắm bắt dây chuyền công nghệ có tính kỹ thuật cao. 1.2 QUY TRÌNH SẢN XUẤT ĐIỆN NĂNG TRONG NHÀ MÁY Nhà máy điện là các cơ sở công nghiệp đặc biệt, làm nhiệm vụ sản xuất điện và nhiệt năng từ các dạng năng lượng tự nhiên khác, như hóa năng của nhiên liệu, thủy năng của nước, năng lượng nguyên tử, quang năng của mặt trời và động năng của gió…Năng lượng phát ra từ các nhà máy điện được truyền tải bởi 5
một loạt các thiết bị năng lượng khác như máy biến áp tăng áp và hạ áp, các đường dây trên không và cáp, đến các hộ tiêu thụ như các xí nghiệp, các thành phố, các vùng nông thôn… Tùy thuộc vào dạng năng lượng tự nhiên được sử dụng, người ta chia nhà máy điện thành nhà máy nhiệt điện, thủy điện, nguyên tử, phong điện, điện mặt trời, địện địa nhiệt. Hiện nay năng lượng điện và nhiệt chủ yếu được sản xuất bởi các nhà máy nhiệt điện, thủy điện, nhà máy điện nguyên tử. Trong nội dung đồ án này sẽ trình bày về nhà máy nhiệt điện. Nhà máy nhiệt điện, thường sử dụng ba loại nhiên liệu: rắn, lỏng, khí. Theo các động cơ sơ cấp dùng để quay máy phát điện, các nhà máy nhiệt điện lại được chia thành nhà máy nhiệt điện tua bin hơi, hơi máy nước, động cơ đốt trong và tuabin khí. Các nhà máy nhiệt điện tuabin hơi còn được chia thành nhà máy nhiệt điện ngưng hơi và nhà máy nhiệt điện rút hơi. Mỗi loại có những trang bị riêng và chế độ làm việc đặc biệt của nó. Trong nhà máy nhiệt điện, hóa năng của các nhiên liệu (than, dầu, khí đốt) được biến đổi thành năng lượng điện và nhiệt. Hóa năng nhiệt năng Cơ năng Điện năng lò hơi Tuabin F của nhiên liệu của lò hơi hohơi Hình 1.1: Sơ đồ biến đổi năng lượng của nhà máy nhiệt điện 6
Kho than Bột Nhµ xö lý n-íc B¨ng xiªn B¨ng ngang HÖ thèng cÊp Qu¹t giã Bé sÊy Kh«ng nhiªn liÖu BZK Kho than nguyªn kh«ng khÝ khÝ Bé h©m n-íc CÊp than Qu¹t nguyªn t¶i bét Quạt khói M¸y nghiÒn Lß h¬i Kho than chÝnh M-¬ng th¶i xØ Hå th¶i xØ Tr¹m th¶i xØ Gia nhiÖt cao M¸y biÕn áp ~ ~ Tua-bin HÖ thèng M¸yph¸t ®iÖn B¬m ~ ®iÖn quèc gia tiÕp Bé khö n-íc khÝ B×nh ng-ng Gia nhiÖt h¹ ¸p B¬m ng-ng tô Tèng xØ Tr¹m b¬m tuÇn hoµn Suèi n-íc nãng S«ng U«ng BÝ Hình 1.2: Quy trình sản xuất điện năng trong nhà máy 7
*Nguyên lý hoạt động Dây chuyền công nghệ sản xuất của nhà máy là liên tục, khép kín: Than từ trong kho than khô được vận chuyển qua hệ thống băng tải ngang, băng xiên vào kho than nguyên đưa vào nhà máy nghiền, tại đây than được nghiền thành bột qua quạt tải bột đưa lên kho than bột, nhờ hệ thống máy cấp nhiên liệu và gió đưa vào lò đốt. Không khí qua quạt gió và bộ sấy không khí đưa vào lò để đốt trước đó được sấy làm tăng nhiệt độ của than bột khi vào lò bắt lửa cháy ngay. Nước đã được xử lý hóa học đi qua bộ hâm nước, cung cấp vào bao hơi xuống các dàn ống sinh hơi, nước trong lò được đun nóng bốc hơi qua phản ứng cháy, hơi được sấy khô tới 535 độ, đưa sang máy tuabin kéo máy phát điện sản xuất ra điện. Khi máy phát ra điện nhờ có máy kích thích dòng điện một chiều thành dòng xoay chiều qua máy biến thế điện áp được tăng lên 220 kV. 110kV, 35 kV, 6.6 kV truyền tải trên hệ thống hòa với lưới điện quốc gia. Sau khi nhiên liệu cháy tạo thành tro xỉ được làm lạnh qua nước và dập nát cho xuống mương thải xỉ dùng bơm tống đẩy. Bơm thải hút đưa xỉ trong ống ra hồ chứa xỉ. Lò cháy sinh ra khói được đưa qua bộ hâm nước, bộ sấy không khí để tận dụng sấy nâng nhiệt độ không khí và nước trước khi vào lò, rồi được quạt khói đưa vào bình ngưng, tại đây hơi nước được ngưng tụ thành nước nhờ hệ thống làm lạnh của nước tuần hoàn bơm từ sông Uông lên, còn lượng rất nhỏ được xả ra ngoài trời. Sau đó, nước được bơm ngưng tụ qua bình gia nhiệt hạ áp và đưa vào khử khí oxy, rồi đưa qua bơm tiếp nước cung cấp lại cho lò hơi, cũng còn trích lại 1 phần hơi nước ở tuabin để được gia nhiệt cao, bộ khử khí và gia nhiệt hạ áp với mục đích tận dụng nhiệt độ của hơi sau khi phát công suất. Sản phẩm điện năng làm ra đến đâu phải tiêu thụ ngay đến đó (do tính chất công nghệ) không có sản phẩm dở dang cũng không có sản phẩm dự trữ tồn kho. 8
Nhà máy nhiệt điện có thể cung cấp hơi nóng cho vùng lân cận. khi đó hơi nóng được lấy từ tầng tái nhiệt của tuabin và hơi nóng này được đưa ngay đến các hộ tiêu thụ hay đến các nhà tắm công cộng hoặc đưa đến các buồng hâm nước nóng cung cấp cho hệ thống nước nóng. 9
CHƢƠNG 2 TÍNH TOÁN PHỤ TẢI VÀ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT Trong thực tế điện năng tiêu thụ tại các hộ tiêu dùng điện luôn thay đổi, vì thế việc tìm được đồ thị phụ tải là rất quan trọng đối với việc thiết kế và vận hành. Dựa vào đồ thị phụ tải ở các cấp điện áp mà xây dựng đồ thị phụ tải tổng của toàn nhà máy, ngoài phần phụ tải của hộ tiêu thụ ở các cấp điện áp, phụ tải phát của hệ thống, còn có phụ tải tự dùng của nhà máy. Công suất tự dùng của nhà máy nhiệt điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố (dạng nhiên liệu, áp lực hơi ban đầu, loại tuabin và công suất của chúng, loại truyền động đối với các máy bơm cung cấp) và chiếm khoảng 5÷8% tổng điện năng phát ra. Một cách gần đúng có thể xác định phụ tải tự dùng của nhà máy nhiệt điện theo biểu thức sau:St,Snm St Stdt = α.Snm(0,4+0,6. ) (2.1) [1] Snm Trong đó: Stdt – Phụ tải tự dùng tại thời điểm t. Snm- Công suất đặt của toàn nhà máy. St – Công suất phát ra tại thời điểm t. α – Số phần trăm lượng điện tự dùng. 2.1 CHỌN SỐ LƢỢNG VÀ CÔNG SUẤT MÁY PHÁT ĐIỆN Cần chú ý một số điểm sau:  Máy phát điện có công suất càng lớn thì vốn đầu tư, tiêu hao nhiên liệu để sản xuất ra một đơn vị điện năng và chi phí vận hành hàng năm càng nhỏ. Nhưng về mặt cung cấp điện thì đòi hỏi công suất của nhà máy lớn nhất không được lớn hơn dự trữ quay của hệ thống. 10
 Để thuận tiện cho việc xây dựng cũng như vận hành về sau, nên chọn các máy phát điện cùng loại.  Chọn điện áp định mức của máy phát càng lớn thì dòng định mức, dòng điện ngắn mạch ở cấp điện áp này sẽ nhỏ và do đó dễ dàng chọn các khí cụ điện hơn. Từ các yêu cầu chọn số lượng và công suất của máy phát điện. Ta chọn được loại máy phát sau. Chọn 3 máy phát điện kiểu TBΦ – 100 – 2, có các thông số như bảng 2.1 Bảng 2.1 Thông số của máy phát điện S P U I Điện kháng tương đối Kí hiệu cosφ (MVA) (MW) (KV) (KA) X”d X’d Xd TBΦ – 100 – 2 125 100 0,8 10,5 6,5 0,183 0,263 1,79 2.2 TÍNH TOÁN PHỤ TẢI Ở CÁC CẤP ĐIỆN ÁP Để đảm bảo vận hành an toàn, tại mỗi thời điểm điện năng do các máy phát điện phát ra phải hoàn toàn cân bằng với lượng điện năng tiêu thụ ở các hộ tiêu thụ kể cả tổn thất điện năng. Trong thực tế lượng điện năng tiêu tại các hộ dùng điện luôn luôn thay đổi. Việc nắm được quy luật biến đổi này tức là tìm được đồ thị phụ tải là điều rất quan trọng đối với việc thiết kế và vận hành. Nhờ vào đồ thị phụ tải mà ta có thể lựa chọn các phương án nối điện hợp lý, đảm bảo các chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện. Ngoài ra dựa vào đồ thị phụ tải còn cho phép chọn đúng công suất, phân bố tối ưu công suất giữa các tổ máy phát điện trong cùng một nhà máy và phân bố công suất giữa các nhà máy điện với nhau. Trong thiết kế đã cho đồ thị phụ tải của nhà máy và đồ thị phụ tải của các cấp điện áp dưới dạng bảng theo phần trăm công suất tác dụng Pmax và hệ số 11
cosφ của từng phụ tải tương ứng, từ đó ta tính được phụ tải của các cấp điện áp theo công suất biểu kiến nhờ công thức sau: Pt p%.P max St = với: Pt = cosφtb 100 Trong đó: St – là công suất biểu kiến của phụ tải thời điểm t (MVA) Cosφtb – là hệ số công suất trung bình của phụ tải. p% - công suất tác dụng thời điểm t tính bằng % công suất max. Pmax – công suất của phụ tải cực đại tính bằng (MW). cosφđm 2.2.1 Đồ thị phụ tải toàn nhà máy Nhà máy gồm 3 tổ máy có: PFđm= 100(MW), cosφđm=0,8 Fđm 100 Do đó: Sđm= cosφđm = 0.8 =125 (MVA) (2.3) [1] Tổng công suất đặt của toàn nhà máy là: PNMđm= 3x100=300(MVA) PNMđm 300 → SNMđm = cosφ = 0.8 =375(MVA) (2.4) đm Từ đồ thị phụ tải nhà máy và công thức Pt p%.Pmax St = Với: Pt = cosφtb 100 PNM(t) PNM(t) = 3.Pt ; SNM = cosφđm Từ đồ thị phụ tải của nhà máy theo thời gian ta tính được PNM(t), SNM(t). Bảng 2.2 Kết quả tính toán phụ tải của nhà máy T(h) 0–6 6 – 14 14 – 20 20 – 24 P% 70 90 80 100 PNM(t)(MW) 210 270 240 300 SNM(t)(MVA) 262,5 337,5 300 375 12
HT SNM(MVA) 400 375 380 360 337,5 340 320 300 300 262,5 280 260 240 220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 t (h) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 Hình 2.1: Đồ thị phụ tải toàn nhà máy 2.2.2 Đồ thị phụ tải tự dùng toàn nhà máy Phần tự dùng lớn nhất của toàn nhà máy bằng 7% công suất định mức của toàn nhà máy với cosφ = 0,88 và được xác định theo công thức sau: St Std(t) = α.Snm.(0,4+0,6.S ) nm 7 300 Với α.Snm = 100 . 0.88 = 23,86 (2.5) Trong đó: Std(t) – phụ tải tự dùng của nhà máy tại thời điểm t. Snm – công suất đặt của toàn nhà máy. St – công suất phát ra tại thời điểm t. α – số phần trăm lượng điện tụ dùng. Từ các công thức trên ta có bảng 2.3 và đồ thị phụ tải tự dùng được trình bày trên hình 2.2 13
Bảng 2.3 Kết quả tính toán phụ tải tự dùng của nhà máy T(h) 0–6 6 – 14 14 – 20 20 – 24 S(t) (MVA) 262,5 337,5 300 375 Std(t) (MVA) 20,5673 23,7168 22,1420 25,2916 2.2.3 Phụ tải địa phƣơng Với các thông số đã cho Pmax = 90(MW) Cosφ = 0,88. Vì vậy áp dụng công thức sau: Pđp(t) Sđp(t) = cosφtb Pđp%Pdpmax Với: Pđp(t) = (2.6) [1] 100 Trong đó: Sđp(t) – Công suất của địa phương phát ra tại thời điểm t; Pdpmax – công suất của phụ tải địa phương cực đại tính bằng (MW). Cosφtb – Hệ số công suất trung bình của từng phụ tải địa phương. Pđp% - công suất tác dụng của địa phương tại thời điểm t tính bằng phần trăm công suất cực đại của địa phương. Từ yêu cấu thiết kế và các công thức trên ta có kết quả ghi ở bảng 2.4 và đồ thị phụ tải của địa phương được biểu diễn trên hình 2.3. Bảng 2.4: Kết quả tính toán phụ tải của địa phƣơng T(h) 0–6 6 – 14 14 – 20 20 – 24 Pđp% 70 90 80 100 Pđp(t)(MW) 63 81 72 90 Sđp(t)(MVA) 71,59 92,05 81,81 102,27 14
STD (MVA) 200 180 160 140 120 100 80 60 40 23,7168 22,142 25,2916 20 20,5673 t (h) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 Hình 2.2: Đồ thị phụ tải tự dùng của toàn nhà máy Sđp (MVA) 200 180 160 140 120 100 102,27 92,05 80 81,81 71,59 60 40 20 t (h) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 Hình 2.3: Đồ thị phụ tải địa phương 15
2.3 CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TOÀN NHÀ MÁY VÀ XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT PHÁT VÀO HỆ THỐNG Phương trình cân bằng công suất toàn nhà máy là: SNM(t) = Std(t) + Sđp(t) + ST(t) + SHT(t) (Ở đây ST(t) = 0) (2.7) [5] Bỏ qua tổn thất trong máy biến áp → SHT(t) = SNM(t) – [Std(t) + Sđp(t)] Từ đó ta lập được kết quả tính toán phụ tải và cân bằng công suất toàn nhà máy ghi ở bảng 2.5 và đồ thị phụ tải của hệ thống được biểu diễn trên hình 2.4 Bảng 2.5 Kết quả tính toán phụ tải và cân bằng công suất toàn nhà máy T(h) 0–6 6 – 14 14 – 20 20 – 24 SNM(t)(MVA) 262,5 337,5 300 375 Sđp(t)(MVA) 71,59 92,05 81,81 102,27 Std(t) (MVA) 20,5673 23,7168 22,1420 25,2916 SHT(t)(MVA) 170,3427 221,7332 196,048 247,4384 SHT (MVA) 260 240 220 247,4384 200 221,7332 180 196,048 160 170,3427 140 120 100 80 60 40 20 t (h) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 16
Hình 2.4: Đồ thị phụ tải của hệ thống NHẬN XÉT CHUNG * Tính phụ tải ở các cấp điện áp Công suất thừa của nhà máy luôn lớn hơn công suất của một tổ máy tại mọi thời điểm, ta có thể cho một tổ máy luôn vận hành với công suất đinh mức và phát công suất của hệ thống. Phụ tải ở cấp điện áp máy phát luôn lớn hơn 30% công suất của một tổ máy nên phải sử dụng thanh góp điện áp máy phát. Ta thấy phụ tải phân bố không đều ở các cấp điện áp. Ở cấp điện áp máy phát phụ tải có Pmax = 90(MW), nhỏ hơn công suất của 1 máy phát P = 100MW và toàn nhà nhà máy thiết kế. * Dự trữ của hệ thống Ta có dự trữ của hệ thống S = 200(MVA), lớn hơn so với công suất 1 máy phát. Công suất của hệ thống cũng tương đối lớn SHT = 2400(MVA) 17
CHƢƠNG 3 SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN VÀ CHỌN CÁC PHẦN TỬ TRONG SƠ ĐỒ 3.1 CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN 3.1.1 Các yêu cầu kĩ thuật Sơ đồ nối điện giữa các cấp điện áp cần phải thỏa mãn các yêu cầu kĩ thuật sau:  Số lượng máy phát điện nối vào thanh góp điện áp máy phát phải thỏa mãn điều kiện sao cho khi ngừng làm việc một máy phát lớn nhất, các máy phát còn lại vẫn đảm bảo cung cấp đủ cho phụ tải ở cấp điện áp máy phát và phụ tải điện áp trung (trừ phần phụ tải do các bộ hoặc các nguồn khác nối vào thanh góp điện áp trung có thể cung cấp được).  Công suất mỗi bộ máy phát điện – máy biến áp không được lớn hơn dự trữ quay của hệ thống.  Chỉ được ghép bộ máy phát điện – máy biến áp hai cuộn dây vào thanh góp điện áp nào mà phụ tải cực tiểu ở đó lớn hơn công suất của bộ này. Như vậy mới tránh được trường hợp lúc phụ tải cực tiểu, bộ này không phát hết công suất hoặc công suất phải chuyển qua hai lần biến áp làm bằng tổn hao và gây quá tải cho máy biến áp ba cuộn dây. Đối với máy biến áp tự ngẫu liên lạc thì không cần điều kiện này.  Khi phụ tải điện áp máy phát nhỏ, để cung cấp cho nó có thể lấy rẽ nhánh từ các bộ máy phát – máy biến áp, nhưng công suất lấy rẽ nhánh không được vượt quá 15% công suất của bộ.  Không nên dùng quá hai máy biến áp ba cuộn dây hoặc tự ngẫu để liên lạc hay tải điện giữa các cấp điện áp vì sơ đồ thiết bị phân phối sẽ phức tạp hơn. 18
 Khi công suất tải lên điện áp cao, lơn hơn dự trữ quay của hệ thống thì phải đặt ít nhất hai máy biến áp.  Không nên nối song song máy biến áp hai cuộn dây với máy biến áp có tham số phù hơp với điều kiện để vận hành song song.  Máy biến áp tự ngẫu chỉ được sử dụng khi cả hai phía trung áp và cao áp đều có trung tính trực tiếp nối đất (U 10kV) Theo yêu cầu thiết kế nhà máy có 3 tổ máy phát, công suất định mức của mỗi tổ máy là 100MW có nhiệm vụ cung cấp điện cho phụ tải ở hai cấp điện áp sau: 1) Phụ tải địa phương ở cấp điện áp 10kV có: Sdpmax = 102,27 (MVA) Sđpmin = 71,59 (MVA) 2) Phụ tải cao áp ở cấp điện áp 220kV ( về hệ thống ) có: S220max = 247,4384 (MVA) S220min = 170,3427 (MVA) 3) Công suất dự phòng của hệ thống Sdp = 200 (MVA) Vậy ta không thể ghép chung 2 máy phát với 1 máy biến áp vì: ∑Sbộ = 2.125 = 250 MVA > Sdpht = 200 (MVA) 3.1.2 Đề xuất các phƣơng án sơ đồ nối điện Từ nhận xét trên ta có thể đề xuất một số phương án sơ đồ nối điện như sau:  Phương án 1 19